李佳，付莉霞，劉新

(1.沈陽醫(yī)學院基礎醫(yī)學院醫(yī)學檢驗專業(yè)2010級，遼寧 沈陽 110034;2.基礎醫(yī)學院病原生物學教研室)

鮑曼不動桿菌 (acinetobacter baumannii，Ab)廣泛存在于自然界和醫(yī)院環(huán)境中的革蘭陰性桿菌，為條件致病菌，是引起醫(yī)院感染特別是ICU患者獲得性感染的重要病原菌之一［1］。近年來Ab的耐藥性逐漸增強，多重耐藥、泛耐藥菌株的迅速出現(xiàn)以及耐藥機制復雜等問題，給臨床治療帶來了極大的困難，特別對ICU危重患者預后的影響更大，已引起臨床醫(yī)生、微生物學工作者以及醫(yī)政管理部門的高度關注［2］。因此，加強對ICU Ab的監(jiān)控，了解Ab耐藥性的變化及發(fā)展趨勢顯得尤為重要。研究顯示，氣管插管、三代頭孢菌素及免疫抑制劑的使用、慢性阻塞性肺疾病和惡性腫瘤是引起Ab呼吸道感染的重要危險因素。這與ICU的患者機械通氣、置入性導管留置時間長、原發(fā)病嚴重等相關［3－4］。針對近年來多重耐藥甚至是泛耐藥Ab已在世界各地出現(xiàn)并流行，本文就Ab的多種耐藥機制及研究進展綜述。

1 對β－內(nèi)酰胺類抗菌藥物的耐藥機制

Ab對β－內(nèi)酰胺類抗菌藥物的耐藥機制主要有：①產(chǎn)生水解酶 (β－內(nèi)酰胺酶)，以水解和非水解的方式破壞抗菌藥物β－內(nèi)酰胺環(huán)，使抗菌藥物失活;②改變青霉素結合蛋白 (Penicillin－binding proteins，PBPs)，使抗菌藥物失效;③改變自身結構及孔蛋白數(shù)量，使細菌外膜對抗菌藥物通透性下降;④外排泵活性增強，使得抗菌藥物濃度在細菌體內(nèi)進一步下降;⑤形成生物被膜屏障，阻止抗菌藥滲透。

目前，研究主要集中在β－內(nèi)酰胺酶的產(chǎn)生機制上，按 Ambier分子分類，分為 A、B、C、D4類酶。在所有的β－內(nèi)酰胺酶中，具有水解碳青霉烯活性的酶最受關注，主要絲氨酸苯唑西林酶(Ambier D類)和金屬 β－內(nèi)酰胺酶 (Ambier B類)。對A類的β－內(nèi)酰胺酶的研究，主要對超廣譜 β－內(nèi)酰胺酶 (extended－spectrum－beta－lactamases，ESBLs)的研究，這類酶是腸桿菌科細菌對廣譜頭孢菌素產(chǎn)生耐藥機制的最主要原因，其在Ab中也被分離到。它通常由質粒介導，可使細菌對青霉素和第1～3代頭孢菌素以及單環(huán)菌素耐藥;但對頭霉素、碳青霉烯及酶抑制劑敏感。

blaVEB－1被發(fā)現(xiàn)為Ⅰ類整合子來源，染色體編碼，在其上游存在插入序列IS26。bMPER－1既可為質粒編碼又可為染色體編碼，在上游也有插入序列ISPal2，這段插入序列，可能同提高其表達相關。產(chǎn)PER－1型ESBL Ab，高水平耐青霉素和廣譜頭孢菌素，但對碳青霉烯仍敏感。還有blaCTX－M、TEM－1、TEM－2、CTX－M－2 型 ESBL 等在Ab中也較常見。

金 屬 β－內(nèi) 酰 胺 酶 (memllo－beta－lactamases，MBLs)屬于B類β－內(nèi)酰胺酶，盡管MBLs的分離率沒有OXA型碳青霉烯酶高，但其對碳青霉烯類抗菌藥物的水解活性，是后者10～1 000倍，能夠水解除氨曲南之外的所有β－內(nèi)酰胺類抗菌藥物類。根據(jù)氨基酸的同源性不同，Bush將金屬酶分成3組結構亞型：B1、B2、B3。此類酶在參與催化反應時，在活性位點上需要金屬離子，通常為鋅離子，因此被稱為金屬酶［5］。在Ab中的MBLs，絕大多數(shù)MBLs基因位于Ⅰ類整合子中，通常包括一系列的耐藥基因盒，特別是編碼氨基糖苷類耐藥酶的基因。

經(jīng)同源性分析，Ab耐藥基因可能源于Pseudomonas Alcaligenes In55044超級整合子。對所有的Ab而言，天然的存在染色體編碼的AmpC頭孢菌素酶。基因序列分析發(fā)現(xiàn)，不動桿菌屬染色體編碼ampC基因，比較其他種屬細菌，彼此親緣關系更近，更似來源于同一祖先，因此也稱為不動桿菌所產(chǎn)的頭孢菌素酶 (ADC)。不同于其他革蘭陰性菌，Ab中的染色體編碼AmpC酶，不存在誘導性表達。在Ab中，調(diào)節(jié)此酶基因過表達的是上游的插入序列 ISAbal［6］。ISAbal的表達，同增加AmpC基因的表達相關，介導臨床分離的Ab，對廣譜青霉素類及頭孢菌素類耐藥;但對碳青霉烯類及頭孢吡肟仍敏感。這也是很多臨床分離Ab菌株對頭孢他啶耐藥原因。

D類β－內(nèi)酰胺酶即OXA(oxalic acid)酶，它對苯唑西林水解活性很強。一些OXAs可以水解廣譜頭孢菌素。并且，大部分OXA型β－內(nèi)酰胺酶，可使碳青霉烯類抗菌藥物失活。1985年，第1個OXA型碳青霉烯酶被鑒定發(fā)現(xiàn)，為質粒編碼，可以轉移，起初被命名為ARI－l(acinetobacter resistant to imipenem)，現(xiàn)統(tǒng)稱為 OXA－23［7］?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)有三型 OXA：OXA－21、OXA－37 和 OXA－20 不具有碳青霉烯酶活性，編碼它們的基因，均位于整合子中。近年來，OXA型β－內(nèi)酰胺酶相關聯(lián)的碳青霉烯類耐藥研究報告較多。它們同院內(nèi)Ab的爆發(fā)流行以及患者的死亡率相關。blaOXA－51－like基因，是唯一Ab天然攜帶的基因，位于染色體上。此組OXA酶介導細菌對碳青霉烯類抗菌藥物耐藥，有賴于ISAbal的存在。研究顯示，在缺乏該插入序列時，即使有多藥外排泵 (AdeABC)的過表達，對碳青霉烯類的敏感性仍影響很小。

最近，在Ab中，一種43－Kda蛋白，被確認為OprD(一種在耐亞胺培南的銅綠假單胞菌中被研究較為深入的孔蛋白)類似物。另一個通道結構CarO、29－KDaOMP(參與 Ab對亞胺培南和美羅培南耐藥)也被研究較多，它的缺失同亞胺培南和美羅培南耐藥相關［8］。

PBP－2表達下降，可能也是對碳青霉烯耐藥Ab耐藥機制的一種。值得注意的是，所有這些OMPs缺失的研究中，菌株都同時產(chǎn)β－內(nèi)酰胺酶，說明在對同一類抗菌藥物耐藥上，可能多種機制共同參與。

在細菌對抗菌藥物耐藥的機制中，外排泵是一個獨特的現(xiàn)象：單一的機制即可導致細菌對幾種不同類別的抗菌藥物耐藥。這些不同成分的泵以及孔蛋白的改變，幫助細菌抵御各種毒性物質，包括抗菌藥物。廣泛地分布于不同細菌屬的不同外排泵家族已經(jīng)被確定：主要易化子超家族(MFS);ATP結合盒超家族 (ABC);小多藥耐藥超家族 (SMR);多藥及毒物復合物外排超家族(the multidrug and toxic compound extrusion superfamily)以及耐藥結節(jié)細胞分化家族 (RND)。最近，又發(fā)現(xiàn)另一個Ab的多藥外排泵，屬于多藥及毒物復合物外排超家族;但它的抗菌譜，僅限于喹諾酮類抗菌藥物［9］。

2 對氨基糖苷類抗菌藥物耐藥機制

Ab對氨基糖苷類抗菌藥物的耐藥機制，主要為產(chǎn)生氨基糖苷修飾酶 (aminoglycoside－modifyingenzylnes AMEs)，包括：乙酰轉移酶 (AAC)、磷酸轉移酶 (APH)和核苷轉移酶 (ANT)。Turton等［10］從伊拉克沖突受傷的士兵及平民中，分離的耐氨基糖苷類抗菌藥物的Ab中，分離到編碼AMEs的 aacCl、aadAla，aadB，aacA4 和 aadAl基因。歐洲各國分離的 Ab，存在 aphAl、aphA6、aacCl、aacC2、aacA4和aadB基因。日本學者在耐阿米卡星的Ab中，發(fā)現(xiàn)了一種新型AME，編碼基因aac(6’)－Iad。目前，在 Ab中，尚未發(fā)現(xiàn)可以同時修飾一種以上氨基糖苷類抗菌藥物的AME。

近期在中國、日本、韓國、美國的研究中，Ab產(chǎn)16SrRNA甲基化酶 (ArmA)的耐藥機制是使氨基糖苷類抗菌藥物同細菌的結合力下降，此酶介導的耐藥，可導致臨床常用的慶大霉素、妥布霉素及阿米卡星耐藥［11］。armA為質粒來源，或位于轉座子 (Tnl548)內(nèi)。

3 對喹諾酮類抗菌藥物的耐藥機制

Ab對喹諾酮類抗菌藥物的主要機制是通過在喹酮耐藥決定簇的突變對DNA螺旋酶進行修飾。這些變化使得喹諾酮類抗菌藥物同酶－DNA復合物親和力降低，gyrA的突變主要發(fā)生在 Ser－83→Leu，parC突變發(fā)生于 Ser－80→Leu。次要機制包括外排泵系統(tǒng)，使得細胞內(nèi)藥物濃度下降。一些喹諾酮類抗菌藥物，如加替沙星、左氧沙星、吉米沙星、莫西沙星、克林沙星、曲伐沙星，在對Ab的抗菌強度上，顯示了略優(yōu)于環(huán)丙沙星的狀況，其原因尚未見報道。

4 對四環(huán)素類及甘氨環(huán)素抗菌藥物的耐藥機制

目前對四環(huán)素類抗菌藥物的耐藥機制研究主要有兩方面，其一：由TetA和TetB轉座子介導的外排泵，TetB作用于四環(huán)素及米諾環(huán)素的外排泵;而TetA為僅作用于四環(huán)素的外排泵。其二是對核糖體的保護性，它保護核糖體免受四環(huán)素、多西環(huán)素及米諾環(huán)素的作用，tetM和tetO基因介導這一機制。tetM基因在Ab中較為少見，它與在金黃色葡萄球菌中發(fā)現(xiàn)的tetM，100%同源［12］。

替加環(huán)素 (tigecycline)是92叔丁基甘氨酰胺米諾環(huán)素衍生物，為第1個甘氨環(huán)素類抗菌藥物，1995年6月，得到美國FDA批準上市。與米諾環(huán)素相同，替加環(huán)素與細菌30S核糖體結合，阻斷tRNA的進入，通過終止氨基酸進入肽鏈，最終阻止蛋白合成;對于四環(huán)素類的新品種替加環(huán)素，上述2種機制均不起作用。因為替加環(huán)素是TetX(一種質粒產(chǎn)生的四羥酮醇依賴的單氧化酶)的作用底物，這種酶在臨床分離的 Ab中，尚未發(fā)現(xiàn)［13］。

目前，替加環(huán)素在體外研究中，對絕大多數(shù)臨床分離Ab株敏感。關于替加環(huán)素的耐藥機制現(xiàn)有資料表明，部分歸咎于外排泵系統(tǒng)。Ruzin等［14］的研究結果顯示，AdeABC外排泵在Ab對替加環(huán)素耐藥方面發(fā)揮了作用。ade－ABC基因的過表達，使不動桿菌的MIC值提高了3倍。

5 對多粘菌素耐藥機制

多粘菌素B和多粘菌素E是1947年首次分離成功的肽類抗菌藥物，目前被越來越多的作為治療多藥耐藥Ab感染的“最后一道防線”。不幸的是，已有對黏菌素耐藥的Ab報道。2001年，Urban等［15］報道了1例多粘菌素B耐藥Ab。異質性耐藥 (Heteroresistance)成為Ab耐藥性發(fā)展的突出問題。因此在臨床開始使用黏菌素治療后，就應對此問題進行評估和監(jiān)測。

對黏菌素的耐藥機制，可能是Ab脂多糖的變異 (酸化、?；虼嬖诳乖蓴_抗菌藥物同細菌細胞膜結合)。隨著黏菌素的應用量增加，細菌對其的耐藥報道可能增加。

6 問題與展望

ICU患者均具有病情危重、免疫功能低下、侵入性操作較多、大量使用廣譜抗菌藥物等特點。Ab在住院患者的多部位定植并具有強大的獲得耐藥性和克隆傳播的能力;喹諾酮等藥物的廣泛應用，在臨床分離出的相應耐藥菌株也逐漸增多，且耐藥率逐漸上升。因而，多重耐藥、泛耐藥Ab極易在ICU爆發(fā)流行，給臨床治療帶來困難?，F(xiàn)已成為ICU抗感染治療最棘手的問題，備受衛(wèi)生部門及臨床醫(yī)師的重視。了解Ab多重耐藥機制，有助于耐藥菌株的快速診斷，可以進一步指導臨床合理使用抗菌藥物，控制多重耐藥乃至泛耐藥現(xiàn)象，同時為新藥的開發(fā)和評價提供幫助。

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